星系群和星系团

星系群和星系团是最大的引力束缚系统，由数十到数千个星系、热气体和暗物质聚集在一起。

Definition

星系群和星系团是星系的引力束缚集合体，成员数量从星系群的几个到富星系团的数千个不等，它们嵌入在暗物质晕中，并弥漫着炽热的X射线发射气体。

Scope

本主题涵盖星系群和星系团的定义和丰度分类，利用星系动力学、X射线气体和引力透镜测量其质量的方法，暗物质在其质量构成中的主导地位，以及它们作为宇宙结构增长示踪剂的用途。

Core questions

• 星系群和星系团是如何定义和分类的？
• 星系团的质量是如何测量的，它们揭示了什么？
• 为什么星系团的大部分质量是不可见的？
• 星系团如何追踪宇宙结构的增长？

Key theories

动力学质量和缺失质量

兹威基将维里定理应用于后发座星系团中星系的速度，发现动力学质量远超可见质量，这是暗物质存在的第一个有力证据。

星系团目录和丰度

阿贝尔的系统性目录根据成员星系的数量对富星系团进行分类，为研究它们的丰度和分布建立了框架。

星系团作为宇宙学探针

宇宙时间尺度上大质量星系团的数量和增长对物质含量和暗能量的性质很敏感，这使得星系团成为精确的宇宙学工具。

Clinical relevance

星系团是宇宙中最致密区域的标志，也是宇宙学敏感的探测器；它们的质量测量在历史上对暗物质的发现至关重要，对它们的计数限制了结构在引力和暗能量作用下如何增长。

History

兹威基（Zwicky）在1937年对后发座星系团的测量揭示了“缺失质量”问题。阿贝尔（Abell）在1958年的星系团目录系统化了对富星系团的研究，随后几十年X射线天文学和引力透镜的出现提供了独立的质量测量方法，使星系团成为精确的宇宙学工具。

Key figures

• Fritz Zwicky
• George Abell
• Andrey Kravtsov
• Stefano Borgani

Seminal works

• zwicky1937
• abell1958
• voit2005

Frequently asked questions

星系群和星系团有什么区别？

区别主要在于大小。星系群包含多达几十个星系，质量较小，而星系团包含数百到数千个星系。银河系属于一个名为本星系群的小星系群。

天文学家如何测量星系团的质量？

他们使用几种独立的方法：成员星系的运动、炽热X射线气体的温度以及背景星系的引力透镜效应。所有这三种方法都一致表明，大部分质量是暗物质。